Simulated rain addition modifies diurnal patterns and temperature sensitivities of autotrophic and heterotrophic soil respiration in an arid desert ecosystem

The timing and magnitude of rainfall events in arid and semiarid regions are expected to change dramatically in future decades, which will likely greatly affect regional carbon cycles. To understand how increases in rainfall affect the diurnal patterns and temperature sensitivities (Q₁₀) of soil respiration (R_S) and its key components (i.e. heterotrophic respiration (R_H) and autotrophic respiration (R_A)), we conducted a manipulative field experiment in a desert ecosystem of Northwest China. We simulated five different scenarios of future rain regimes (0%, 25%, 50%, 75% and 100% increase over local annual mean precipitation) each month from May to September in 2009. We measured R_S and R_H every three hours on 6 and 16 days after the rain addition, and estimated R_A by calculating the difference between R_S and R_H. We found that rain addition significantly increased the daily mean R_S and its components on the two measurement days during the growing season. However, the diurnal pattern was different between the two respiration components. Rain addition significantly increased the daily Q₁₀ value of R_H but suppressed that of R_A on Day 6. Rain addition had no influence on daily Q₁₀ value of both respiration components on Day 16 when soil moisture was lower. In addition, we observed significantly higher daily Q₁₀ of R_H than R_A under all five rain addition treatments, indicating that microbial respiration is more temperature sensitive than root respiration in a short-time scale in this desert ecosystem. Thus, partitioning soil respiration into its two components, and analyzing the differential responses of R_H and R_A to future climate changes should be considered for more accurate predictions of soil respiration and regional carbon cycle in these arid and semiarid regions.     

长时序海量土地利用时空数据统计优化方法

针对任意查询区域年度现状地类面积统计困难、长时序变更流量分析计算耗时等问题,提出基于时空变化图模型的统计优化方法。运用图的连通性原理,对查询统计区域内和边界处的要素实体进行分类,实现了时序快照统计优化算法,解决了任意查询区域时点现状统计困难的问题,提高了时序快照统计的效率。运用多商品流原理进行时空网络图约化性判定,实现了变更流量统计优化算法,减少了要素空间叠置分析次数,解决了长时序土地利用变化变更流量统计耗时问题,提高了统计的效率。最后,以2009—2012年琼海市土地利用数据为例,进一步验证优化算法的有效性和可行性。     

国内外应对气候变化立法研究进展

为了积极应对气候变化,促进低碳经济发展,分析了当前应对气候变化立法方面的研究进展,认为尽管取得了一定进展,但现有法律既不能满足我国气候外交的需求,也不足以担当气候治理的重任,我国还缺乏系统性专门性的应对气候变化法律.为了应对气候变化的挑战,必须充分整合国内外应对气候变化立法方面的科技资源,以保证我国气候外交和气候治理战略的科学性.     

河北太行山区土地利用变化及其社会驱动机制分析

以河北太行山区为例,从土地利用动态变化入手,结合社会经济因素,定性与定量地探讨土地利用变化的驱动力;基于1987年和2000年两期遥感影像提取土地利用信息,分析土地利用类型数量、速度和结构等变化;通过构建土地利用结构与社会经济数据的相对变化数据库,建立社会经济驱动因素指标体系,对土地利用变化的驱动力进行相关分析和主成分分析;在定量分析基础上,从人口、经济、科技和政策等4个层面揭示其社会经济驱动机制.     

陕西关中西部近50年无霜期气候特征分析

为了研究气候变化背景下陕西关中西部无霜期变化特征及其影响,选取宝鸡市11个气象站1961—2010年气温、初（终）霜日等观测资料,应用气候变化理论统计分析。结果表明：近50年来,宝鸡市平均初霜日以1.77 d/10 a倾向率延后,而终霜日以1.72 d/10 a的倾向率提前,影响无霜期以3.11 d/10 a的倾向率显著延长。初霜日在1974年、终霜日和无霜期在1982年分别发生了明显的转折。无霜期延长对农业生产有积极作用。     

施用钢渣对水稻土pH、水溶态硅动态及水稻产量的影响

测定了盆栽水稻生育期土壤淋滤液pH和水溶态硅浓度 ,探讨了其变化规律。结果表明 ,与对照相比施用钢渣提高了土壤 pH ,且这种影响随钢渣施用量的增加和粒度变细而加强。在水稻生育期内各处理土壤水溶态硅都经历了一个先上升达到高峰 ,然后逐渐下降 ,最终趋于稳定的过程 ;施用钢渣各处理土壤水溶态硅浓度在插秧后 3～ 4周内低于对照 ,以后则高于对照 ,这种情况随钢渣施用量的增加或粒度变细而更为显著。试验结果还表明 ,施用钢渣可以明显提高水稻产量。     

农地习俗元制度的共同性、多样性与差异性

习俗作为内生性元制度,具有极为丰富的内涵与外延,对于某种具体的习俗元制度来讲,具有共同性、多样性与差异性特征。对于农地习俗元制度来讲,同样具有共同性、多样性与差异性特征。本文从财产继承制度、农地利用习俗、农地市场流转等方面对农地习俗元制度的共同性、多样性和差异性进行了探讨。农地习俗元制度之所以具有共同性、多样性与差异性的原因可以从以下几个方面得到说明：宗祧继嗣观念的共同性、多样性与差异性;财产祖有产观念的共同性、多样性与差异性;土地生态条件的共同性、多样性与差异性;习俗元制度变迁的路径依赖性等。     

盐度突变对凡纳滨对虾组织碳酸酐酶活性的影响

采用改进的△pH法检测凡纳滨对虾组织碳酸酐酶活性,监测了环境盐度从5突变到25后对虾鳃和触角腺组织碳酸酐酶活性及其血淋巴渗透浓度的动态变化。结果表明:(1)鳃组织碳酸酐酶活性在盐度突变后4 d内没有显著变化,活性水平在(21.68±1.25)μmol CO2/(mg.min),第5~11天有显著性的增高现象,在第10天活性最高,为(43.03±2.82)μmol CO2/(mg.min),第12天回落至起始水平;(2)触角腺碳酸酐酶活性动态变化的模式与鳃相似,起始增高时间比鳃晚6 d;(3)触角腺碳酸酐酶活性显著增高起始的时间与鳃组织碳酸酐酶活性开始显著下降的时间有关联性;(4)在低盐度时,凡纳滨对虾属于强高渗调变生物。     

不同施肥制度下褐土结合态腐殖质动态变化

通过8年定位试验,研究了不同施肥制度下褐土结合态腐殖质动态变化规律。结果表明,不同施肥制度主要影响松结态腐殖质碳含量,对稳结态和紧结态的影响较小。采用有机肥(物)料配施常量NPK化肥,土壤有机碳和结合态腐殖质碳表现为以递减速率持续上升;不施肥和单施常量NPK化肥则造成土壤有机碳和结合态腐殖质碳不断降低,其下降速率亦表现为递减。在试验的不同阶段,土壤有机碳的亏损或盈余向结合态腐殖质碳分配比例的变化态势各异,不施肥处理随时间的延长渐增,而施用有机肥(物)料配施化肥则呈相反趋势。     

生产区位变迁、耕地资源依赖与区域粮食安全——以江苏为例

耕地资源是保障粮食安全的重要基础。近年来,在比较优势作用下,粮食生产区位变化明显,给耕地的粮食生产保障功能带来影响。本文以粮食生产大省江苏为例,考察了区位变迁下的粮食生产耕地资源依赖变动情况。脱钩分析和计量分析都能够得到:江苏省苏南、苏中、苏北地区粮食生产耕地依赖存在区位差异,苏北粮食生产对耕地的依赖性远高于苏中和苏南。因此,随着粮食生产重心的逐步"北去",江苏省省域层面粮食生产的耕地资源依赖性会逐步增强,经济因素主导的粮食生产变迁并非完全合理。因此,为保障区域粮食安全,政府应在认清区域禀赋差异的基础上,适度推进粮食生产北上。同时提升粮食生产技术水平,拓展粮源供给渠道,缓解变迁中禀赋差异带来的不利影响。